CN210887175U - 一种边坡监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种边坡监测系统，属于边坡监测领域，包括远程监管中心、手机终端和检测网，所述检测网包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆，均匀分布在两侧钢绞线电缆之间的若干检测线缆，所述钢绞线电缆为检测线缆供电，所述检测网覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理；所述检测线缆包括外壳、钢绞线、设置在钢绞线上的光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器，所述光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块均与微处理器连接，所述DTU无线传输模块与手机终端和远程监管中心无线通信。本实用新型解决了现有边坡检测系统存在报警提醒不明显和检测结果传输不到位的问题。

Description

一种边坡监测系统

技术领域

本实用新型属于边坡监测领域，涉及一种边坡监测系统。

背景技术

边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，对于岩体交互发育、坡面整体性差，有岩崩可能的高路堑边坡，为了防止边坡滑坡，通过锚杆和支撑绳以固定方式将钢绳网盖在坡面上，对整个边坡形成连续支撑，实现防护的功能，但这种防护网的防护方式只能被动防护滑坡，不能主动对滑坡进行预测。

现有技术中，边坡检测系统(授权公开号为“CN208636439U”)，公开了一种边坡检测系统，包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆，两侧钢绞线电缆之间均匀分布若干检测线缆，钢绞线电缆为检测线缆供电，检测线缆组成的检测网覆盖整个边坡，所述检测网位于边坡内，即检测网整体被边坡的泥土或水泥覆盖进行遮光处理；所述检测线缆由透明绝缘套、光敏传感器、钢绞线组成，所述光敏传感器沿轴向均匀分布在钢绞线表面，光敏传感器由导线供电，若干光敏传感器将边坡分割成若干检测单元网格，根据不同的光敏传感器可以对边坡区域进行定位；光敏传感器形成的检测网格通过钢绞线电缆与电网进行联网，当边坡发生变形开裂时，光线透过缝隙渗入，由光敏传感器检测到，从而确定该光敏传感器对应区域即将滑坡。但是该系统存在以下缺陷：

1.没有设置报警装置，虽然光敏传感器检测到了边坡发生变形开裂，但无法及时提醒工作人员或周围的行人采取适当防护措施；

2.检测结果不能无线传输，光敏传感器形成的检测网格通过钢绞线电缆与电网进行联网，形成的检测网格在后台显示器进行显示，但若是线路受损或断裂，则无法知晓具体情况；

3.检测方式单一，只有光敏传感器进行检测，检测存在误差的几率较大。

因此，针对上述问题，本实用新型提出了一种边坡监测系统。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供了一种边坡监测系统，解决了现有边坡检测系统存在报警提醒不明显和检测结果传输不到位的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种边坡监测系统，包括远程监管中心、手机终端和检测网，所述检测网包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆，均匀分布在两侧钢绞线电缆之间的若干检测线缆，所述钢绞线电缆为检测线缆供电，所述检测网覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理；

所述检测线缆包括外壳、钢绞线，所述钢绞线上设置有光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器，所述光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块均与微处理器连接，所述DTU无线传输模块与手机终端和远程监管中心无线通信；

所述光敏传感器根据微处理器的指令检测透过缝隙渗入的光线，并将结果传输给微处理器；

所述震动传感器根据微处理器的指令检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器；

所述微处理器接收并分析光敏传感器和震动传感器传输的信息，若超过设定阈值则启动声光报警器，并通过DTU无线传输模块将分析结果传送给远程监管中心或手机终端，还接收远程监管中心或手机终端通过DTU无线传输模块传输的控制指令；

所述声光报警器接收微处理器的指令进行声光报警；

所述DTU无线传输模块用于微处理器、手机终端和远程监管中心之间的无线数据传输；

所述手机终端和远程监管中心接收微处理器通过DTU无线传输模块传递的信息，并通过DTU无线传输模块向微处理器下达指令。

进一步地，所述检测线缆还包括与微处理器连接的定位器，所述定位器对检测线缆的位置进行定位并将位置信息发送给微处理器，所述微处理器通过DTU无线传输模块发送给手机终端和远程监管中心。

进一步地，所述检测线缆还包括电池组，所述光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器均与电池组电连接。

进一步地，所述检测线缆与钢绞线电缆垂直，若钢绞线电缆铺设在边坡上下侧，检测线缆则纵向平行分布；若钢绞线电缆铺设在边坡左右侧，检测线缆则横向平行分布；相邻两根检测线缆之间的间距大于10cm。

进一步地，所述光敏传感器和震动传感器沿轴向交错并均匀分布在钢绞线表面，所述光敏传感器和震动传感器之间的间距大于10cm。

更进一步地，所述检测线缆中相邻两根上的光敏传感器和震动传感器交错分布。

进一步地，所述外壳为防水、抗压、透明的硬质PVC材料，且对电磁信号无屏蔽作用。

进一步地，所述钢绞线由导线和钢丝组成，钢丝包裹在导线外圈层，由导线和钢丝组成的钢绞线整体位于外壳内。

进一步地，所述微处理器为可编程自动化控制器，可采用PLC芯片或单片机芯片。

进一步地，所述DTU无线传输模块采用F2A16全网通DTU数据传输终端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.一种边坡监测系统，对现有的边坡检测网进行了改进，特别是对检测线缆进行了改进，在钢绞线上增设震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器，光敏传感器检测是否有透过缝隙渗入的光线的同时，还通过震动传感器检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器，双重检测方式，确保不会因为风沙等其他非滑坡可能的因素导致的边坡的泥土或水泥裂缝就动用工作人员去查看，防止浪费人力，也增大了检测边坡上是否存在滑坡的结果的准确度，减少了检测误差；且通过DTU无线传输模块与手机终端和远程监管中心无线通信，及时将微处理器分析光敏传感器和震动传感器传输的信息后得到的结果传送给远程监管中心和手机终端，远程工作人员在手机上或监管中心接收到信息后便可立即前往现场查看，且通过声光报警器可清楚地看到具体缝隙的位置，提前做出预警，及时采取措施，防止发生更大的事故，若多个检测线缆上都在报警，说明此边坡即将或正在发生较大滑坡，工作人员可立即离开现场，防止工作人员受伤。

2.本实用新型中所述检测线缆还包括与微处理器连接的定位器，所述定位器对检测线缆的位置进行定位并将位置信息发送给微处理器，所述微处理器通过DTU无线传输模块发送给手机终端和远程监管中心，工作人员便可清晰地知道即将滑坡的区域是哪里，可以在手机终端上查看位置，然后根据地图显示寻找对应的检测线缆。

3.本实用新型中所述检测线缆还包括电池组，所述光敏传感器、震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器均与电池组电连接，当电缆故障时，可以将电池组作为备用电源。

4.本实用新型中所述外壳为防水、抗压、透明的硬质PVC材料，且对电磁信号无屏蔽作用，避免边坡泥土压扁检测线缆或水分进入检测线缆，保护内部电子器件不受损，起抗压和防水的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是一种边坡监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型的检测线缆侧面结构示意图；

图3是本实用新型中检测线缆上的电子器件连接示意图；

图中标记：1.钢绞线电缆、2.检测线缆、21.外壳、22.光敏传感器、23.震动传感器、24.钢绞线、25.声光报警器、26.DTU无线传输模块、27.定位器、28.微处理器、29.电池组、3.远程监管中心、4.手机终端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和附图中示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种边坡监测系统，解决了现有边坡检测系统存在报警提醒不明显和检测结果传输不到位的问题。

一种边坡监测系统，包括远程监管中心3、手机终端4和检测网，所述检测网包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆1，均匀分布在两侧钢绞线电缆1之间的若干检测线缆2，所述钢绞线电缆1为检测线缆2供电，所述检测网覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理；所述检测线缆2包括外壳21、钢绞线24，所述钢绞线24上设置有光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25、DTU无线传输模块26和微处理器28，所述光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25、DTU无线传输模块26均与微处理器28连接，所述DTU无线传输模块26与手机终端4和远程监管中心3无线通信；

所述光敏传感器22根据微处理器28的指令检测透过缝隙渗入的光线，并将结果传输给微处理器28；

所述震动传感器23根据微处理器28的指令检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器28；

所述微处理器28接收并分析光敏传感器22和震动传感器23传输的信息，若超过设定阈值则启动声光报警器25，并通过DTU无线传输模块26将分析结果传送给远程监管中心3或手机终端4，还接收远程监管中心3或手机终端4通过DTU无线传输模块26传输的控制指令；

所述声光报警器25接收微处理器28的指令进行声光报警；

所述DTU无线传输模块26用于微处理器28、手机终端4和远程监管中心3之间的无线数据传输；

所述手机终端4和远程监管中心3接收微处理器28通过DTU无线传输模块传递的信息，并通过DTU无线传输模块向微处理器28下达指令。

本实用新型对现有的边坡检测网进行了改进，特别是对检测线缆进行了改进，在钢绞线上增设震动传感器、声光报警器、DTU无线传输模块和微处理器，光敏传感器检测是否有透过缝隙渗入的光线的同时，还通过震动传感器检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器，双重检测方式，确保不会因为风沙等其他非滑坡可能的因素导致的边坡的泥土或水泥裂缝就动用工作人员去查看，防止浪费人力，也增大了检测边坡上是否存在滑坡的结果的准确度，减少了检测误差；且通过DTU无线传输模块与手机终端4和远程监管中心3无线通信，及时将微处理器分析光敏传感器和震动传感器传输的信息后得到的结果传送给远程监管中心3和手机终端4，远程工作人员在手机上或监管中心接收到信息后便可立即前往现场查看，且通过声光报警器可清楚地看到具体缝隙的位置，提前做出预警，及时采取措施，防止发生更大的事故，若多个检测线缆上都在报警，说明此边坡即将或正在发生较大滑坡，工作人员可立即离开现场，防止工作人员受伤。

下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型的较佳实施例，提供了一种边坡监测系统，包括远程监管中心3、手机终端4和检测网，所述检测网包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆1，均匀分布在两侧钢绞线电缆1之间的若干检测线缆2，所述钢绞线电缆1为检测线缆2供电，所述检测网覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理；所述检测线缆2包括外壳21、钢绞线24，所述钢绞线24上设置有光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25、DTU无线传输模块26和微处理器28，所述光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25、DTU无线传输模块26均与微处理器28连接，所述DTU无线传输模块26与手机终端4和远程监管中心3无线通信；

所述光敏传感器22根据微处理器28的指令检测透过缝隙渗入的光线，并将结果传输给微处理器28；

所述震动传感器23根据微处理器28的指令检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器28；

所述微处理器28接收并分析光敏传感器22和震动传感器23传输的信息，若超过设定阈值则启动声光报警器25，并通过DTU无线传输模块26将分析结果传送给远程监管中心3或手机终端4，还接收远程监管中心3或手机终端4通过DTU无线传输模块26传输的控制指令；

所述声光报警器25接收微处理器28的指令进行声光报警；

所述DTU无线传输模块26用于微处理器28、手机终端4和远程监管中心3之间的无线数据传输；

所述手机终端4和远程监管中心3接收微处理器28通过DTU无线传输模块传递的信息，并通过DTU无线传输模块向微处理器28下达指令。

进一步地，所述检测线缆2还包括与微处理器28连接的定位器27，所述定位器27对检测线缆2的位置进行定位并将位置信息发送给微处理器28，所述微处理器28通过DTU无线传输模块26发送给手机终端4和远程监管中心3，工作人员便可清晰地知道即将滑坡的区域是哪里，可以在手机终端4上查看位置，然后根据地图显示寻找对应的检测线缆2，所述定位器可采用GPS定位器。

进一步地，所述检测线缆2还包括电池组29，所述光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25、DTU无线传输模块26和微处理器28均与电池组29电连接，当电缆故障时，可以将电池组29作为备用电源。

进一步地，所述检测线缆2与钢绞线电缆1垂直，若钢绞线电缆1铺设在边坡上下侧，检测线缆2则纵向平行分布；若钢绞线电缆1铺设在边坡左右侧，检测线缆2则横向平行分布；相邻两根检测线缆2之间的间距大于10cm。

进一步地，所述光敏传感器22和震动传感器23沿轴向交错并均匀分布在钢绞线24表面，所述光敏传感器22和震动传感器23之间的间距大于10cm。

进一步地，所述检测线缆2中相邻两根上的光敏传感器22和震动传感器23交错分布。

进一步地，所述外壳21为防水、抗压、透明的硬质PVC材料，且对电磁信号无屏蔽作用。

具体地，可采用SE-700聚氯乙烯PVC、S-700聚氯乙烯PVC或SG-3聚氯乙烯PVC；所述外壳21可避免边坡泥土压扁检测线缆2或水分进入检测线缆2，保护内部电子器件不受损，起抗压和防水的作用。

进一步地，所述钢绞线24由导线和钢丝组成，钢丝包裹在导线外圈层，由导线和钢丝组成的钢绞线24整体位于外壳21内。

进一步地，所述微处理器28为可编程自动化控制器，可采用成本低的PLC芯片或单片机芯片，即使滑坡造成检测网损坏，也不会增加更多损失。

进一步地，所述DTU无线传输模块采用F2A16全网通DTU数据传输终端，所述F2A16全网通DTU数据传输终端支持数据透传，RS-232/RS-485接口，兼备各种设备，采用多级休眠和唤醒模式，工作功耗、待机功耗、休眠功耗(休眠功耗<5mA)较低。

具体地，所述远程监管中心3为功能较齐全的计算机及其外围设备组成，外围设备如显示屏、打印机、绘图机等。

本实施例的检测网安装简单，只需要覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理就行；通过多个检测线缆2上设置的多个光敏传感器22和震动传感器23，将边坡分割成若干检测单元网格，只需要简单步骤即可，多个单元协同工作，使检测更准确，即使某一个单元的器件受损，也还有其他单元的器件工作，对边坡整体的影响较小；且在设置微处理器的报警程序时，还可以根据边坡实际大小或坡度设定阈值，针对性更强。

工作流程：

光敏传感器22检测是否有透过缝隙渗入的光线，从而确定该光敏传感器22对应区域是否在即将滑坡的可能，同时，震动传感器23检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器28；

微处理器28接收并分析光敏传感器22和震动传感器23传输的信息，若光敏传感器2检测到有光线透过缝隙渗入，且震动传感器23的震动系数超过了微处理器28预设的震动系数阈值，则说明边坡已经发生变形开裂，且震动较大，对应区域存在即将滑坡的可能；

此时，微处理器28控制声光报警器25进行声光报警，并通过DTU无线传输模块26将分析结果发送至手机终端4和远程监管中心3，远程工作人员在手机上或监管中心接收到信息后便可立即前往现场查看，且通过声光报警器25可清楚地看到具体缝隙的位置，提前做出预警，及时采取措施，防止发生更大的事故，若多个检测线缆上都在报警，说明此边坡即将或正在发生较大滑坡，工作人员可立即离开现场，防止工作人员受伤。

需要说明的是，本实用新型中各个器件的电连接方面根据实际需求进行布线，本领域技术人员可根据现有技术进行简单设计，在此不再赘述。本实用新型中的“光敏传感器22、震动传感器23、声光报警器25和DTU无线传输模块26”均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，微处理器28为可编程自动化控制器，其可实现的功能也为本领域技术人员通用的编程手段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种边坡监测系统，包括远程监管中心(3)、手机终端(4)和检测网，所述检测网包括铺设在边坡上下侧或左右侧的钢绞线电缆(1)，均匀分布在两侧钢绞线电缆(1)之间的若干检测线缆(2)，所述钢绞线电缆(1)为检测线缆(2)供电，所述检测网覆盖整个边坡，被边坡的泥土或水泥整体覆盖进行遮光处理；其特征在于：

所述检测线缆(2)包括外壳(21)、钢绞线(24)，所述钢绞线(24)上设置有光敏传感器(22)、震动传感器(23)、声光报警器(25)、DTU无线传输模块(26)和微处理器(28)，所述光敏传感器(22)、震动传感器(23)、声光报警器(25)、DTU无线传输模块(26)均与微处理器(28)连接，所述DTU无线传输模块(26)与手机终端(4)和远程监管中心(3)无线通信；

所述光敏传感器(22)根据微处理器(28)的指令检测透过缝隙渗入的光线，并将结果传输给微处理器(28)；

所述震动传感器(23)根据微处理器(28)的指令检测其周边土壤震动，并将震动系数传输给微处理器(28)；

所述微处理器(28)接收并分析光敏传感器(22)和震动传感器(23)传输的信息，若超过设定阈值则启动声光报警器(25)，并通过DTU无线传输模块(26)将分析结果传送给远程监管中心(3)或手机终端(4)，还接收远程监管中心(3)或手机终端(4)通过DTU无线传输模块(26)传输的控制指令；

所述声光报警器(25)接收微处理器(28)的指令进行声光报警；

所述DTU无线传输模块(26)用于微处理器(28)、手机终端(4)和远程监管中心(3)之间的无线数据传输；

所述手机终端(4)和远程监管中心(3)接收微处理器(28)通过DTU无线传输模块(26)传递的信息，并通过DTU无线传输模块(26)向微处理器(28)下达指令。

2.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述检测线缆(2)还包括与微处理器(28)连接的定位器(27)，所述定位器(27)对检测线缆(2)的位置进行定位并将位置信息发送给微处理器(28)，所述微处理器(28)通过DTU无线传输模块(26)发送给手机终端(4)和远程监管中心(3)。

3.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述检测线缆(2)还包括电池组(29)，所述光敏传感器(22)、震动传感器(23)、声光报警器(25)、DTU无线传输模块(26)和微处理器(28)均与电池组(29)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述检测线缆(2)与钢绞线电缆(1)垂直，若钢绞线电缆(1)铺设在边坡上下侧，检测线缆(2)则纵向平行分布；若钢绞线电缆(1)铺设在边坡左右侧，检测线缆(2)则横向平行分布；相邻两根检测线缆(2)之间的间距大于10cm。

5.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述光敏传感器(22)和震动传感器(23)沿轴向交错并均匀分布在钢绞线(24)表面，所述光敏传感器(22)和震动传感器(23)之间的间距大于10cm。

6.根据权利要求5所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述检测线缆(2)中相邻两根上的光敏传感器(22)和震动传感器(23)交错分布。

7.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述外壳(21)为防水、抗压、透明的硬质PVC材料，且对电磁信号无屏蔽作用。

8.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述钢绞线(24)由导线和钢丝组成，钢丝包裹在导线外圈层，由导线和钢丝组成的钢绞线(24)整体位于外壳(21)内。

9.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述微处理器(28)为可编程自动化控制器，可采用PLC芯片或单片机芯片。

10.根据权利要求1所述的一种边坡监测系统，其特征在于：所述DTU无线传输模块(26)采用F2A16全网通DTU数据传输终端。

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